Séance de cours

Transfert de chaleur dans le micro-traitement laser

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Dans cours

MICRO-520: Laser microprocessing

The physical principles of laser light materials interactions are introduced with a large number of industrial application examples. Materials processing lasers are developing further and further, the lecture presents the physical limitations of the proces ...

Description

Cette séance de cours couvre les phénomènes de transfert de chaleur dans le micro-traitement laser, en mettant l'accent sur le flux de chaleur, le transport de chaleur, les enthalpies de transition de phase, les enthalpies de réaction chimique, les sources de chaleur, la convection, la conduction, le rayonnement, la conductivité thermique, la diffusion de chaleur et la profondeur de pénétration thermique. L'instructeur discute de l'impact des paramètres de chauffage laser, des propriétés des matériaux et des sources de chaleur externes sur les champs de température, les pertes de chaleur et les effets d'accumulation de chaleur.

Enseignant·e

Patrik Willi Hoffmann

Expertise Wettability Mico-structuring Electron-beam Deposition Photodeposition Photoablation Nano-optics Mission Patrik Hoffmann is heading the laboratory for Advanced Materials Processing at Empa. Laser materials processing including Additive Manufacturing are key topics in recent years.At the EPFL cite in the Laboratory for Optical Materials and Characterization LPMAT, novel functional material depositions by HV-CVD are studied. Recently BaTiO3 heteroepitaxial films have been grown on SrTiO3 buffered sil

Source officielle

Concepts associés (32)

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

Conduction thermique

La conduction thermique (ou diffusion thermique) est un mode de transfert thermique provoqué par une différence de température entre deux régions d'un même milieu, ou entre deux milieux en contact, et se réalisant sans déplacement global de matière (à l'échelle macroscopique) par opposition à la convection qui est un autre mode de transfert thermique. Elle peut s'interpréter comme la transmission de proche en proche de l'agitation thermique : un atome (ou une molécule) cède une partie de son énergie cinétique à l'atome voisin.

Coefficient de transfert thermique

Le coefficient de transfert thermique ou coefficient de transmission thermique est un coefficient quantifiant le flux d'énergie traversant un milieu, par unité de surface, de volume ou de longueur. L'inverse du coefficient de transfert thermique est la résistance thermique. C'est un terme important dans l'équation d'un transfert thermique et permet d'indiquer la facilité avec laquelle l'énergie thermique passe un obstacle ou un milieu. Dans le cas d'un transfert surfacique, il est appelé coefficient de transfert thermique surfacique ou résistance thermique d'interface.

Chaleur (thermodynamique)

vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.

Conductivité thermique

La conductivité thermique (ou conductibilité thermique) d'un matériau est une grandeur physique qui caractérise sa capacité à diffuser la chaleur dans les milieux sans déplacement macroscopique de matière. C'est le rapport de l'énergie thermique (quantité de chaleur) transférée par unité de temps (donc homogène à une puissance, en watts) et de surface au gradient de température. Notée λ (anciennement K voire k), la conductivité thermique intervient notamment dans la loi de Fourier.

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